новая папка 1 / 682418

2288

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра управления автотранспортом

НАДЕЖНОСТЬ АГРЕГАТОВ, ЭЛЕМЕНТОВ

И ДЕТАЛЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению практических заданий

А.В. ГРИНЧЕНКО

Липецк Липецкий государственный технический университет

2018

3

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра управления автотранспортом

НАДЕЖНОСТЬ АГРЕГАТОВ, ЭЛЕМЕНТОВ

И ДЕТАЛЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению практических заданий

А.В. ГРИНЧЕНКО

Липецк Липецкий государственный технический университет

2018

4

УДК 629.11

Г855

Рецензент – д-р техн. наук, проф. Ю.Н. Ризаева

Гринченко, А. В.

Г855 Надежность агрегатов, элементов и деталей транспортных машин

[Текст]: метод. указ. к выполнению практических заданий / А.В. Грин-

ченко. – Липецк: Изд-во Липецкого государственного технического уни-

верситета, 2018. – 15 с.

В методических указаниях изложены методики решения практических заданий: оценка надежности городских автобусов на основе определения вели-

чины рационального ресурса до списания и прогнозирование остаточного ре-

сурса узлов, агрегатов и деталей, необходимые для выполнения в курсе изуче-

ния дисциплины «Надежность агрегатов, элементов и деталей транспортных машин».

Предназначены для магистрантов направления подготовки 23.04.03 «Экс-

плуатация транспортно-технологических машин и комплексов».

Табл. 2. Ил. 1. Библиогр.: 6 назв.

© ФГБОУ ВО «Липецкий государственный технический университет», 2018

5

Практическое задание № 1

Оценка надежности городских автобусов на основе определения величины рационального ресурса до списания

Внастоящих рыночных условиях основными критериями при определении ресурса бывших в эксплуатации городских автобусов импортного производства могут считаться: эксплуатационная прибыль, требования безопасности дорожного движения (БДД), моральный износ.

ВРФ большинство пассажирских автотранспортных предприятий

(ПАТП) являются объектами частной собственности и работают без государственных дотаций по принципу самоокупаемости, поэтому общим критерием ресурса является эксплуатационная прибыль.

На территории РФ действуют ГОСТы и нормативные документы соответствия автобусов требованиям безопасности перевозки пассажиров, поэтому одним из частных критериев ресурса автобусов является соответствие требованиям БДД.

Вторым частным критерием ресурса автобусов является его моральный износ. Моральный износ автобуса может определяться, как правило, в следующих двух формах: первая форма - в снижении стоимости воспроизводства автобуса без изменения его конструкции. В этом случае целесообразность своевременной замены эксплуатируемого автобуса новым определяется экономией от снижения амортизационных отчислений; вторая форма - в замене эксплуатируемого автобуса новым более производительным и более экономичным автобусом, но, как правило, более дорогим при закупке.

Критерий эксплуатационной прибыли является общим, т.к. включает в себя критерии соответствия нормам БДД и морального износа. Это связано с тем, что с увеличением наработки автобуса увеличиваются удельные затраты на поддержание его в состоянии, соответствующем нормам БДД. Моральный износ тоже находит свое отражение в эксплуатационной прибыли, т.к. в состав эксплуатационных расходов входит амортизационная составляющая и величина остаточной

стоимости, которые с увеличением наработки снижаются.

6

Увеличение ресурса автобусов в конкретных условиях эксплуатации должно достигаться за счет снижения удельных эксплуатационных расходов и увеличения удельных эксплуатационных доходов.

В момент приобретения автобуса удельные эксплуатационные расходы бесконечно высоки, а удельные эксплуатационные доходы соответственно бес-

конечно низки. С увеличением наработки удельные эксплуатационные доходы растут и постепенно снижаются вследствие ухудшения технического состояния автобуса. Эксплуатационные расходы наоборот, сначала снижаются, а затем постепенно возрастают. Точка пересечения кривых удельных эксплуатацион-

ных расходов и доходов является точкой нулевой рентабельности, а соответст-

вующая ей наработка автобуса является точкой предельного состояния, которая определяет ресурс.

В общем виде значение общего критерия определения ресурса автобусов можно представить в форме выражения целевой функции

где P(L) - чистая удельная прибыль, полученная ПАТП в определенном перио-

де времени;

D(L) - доход от реализации услуг по перевозке пассажиров;

С(L) - удельные текущие эксплуатационные затраты ПАТП в процессе про-

изводственно-хозяйственной и финансовой деятельности.

Увеличением удельных эксплуатационных доходов занимается служба эксплуатации предприятия, которая должна обеспечивать максимально эффек-

тивное использование автобусов с точки зрения загрузки на маршрутах при со-

блюдении установленных нормативных требований по комфортности перевоз-

ки пассажиров.

Снижением удельных эксплуатационных расходов занимается техниче-

ская служба предприятия. Эксплуатационные расходы являются наиболее управляемой составляющей модели определения ресурса автобусов, т.к. разра-

ботанные способы снижения эксплуатационных расходов можно беспрепятст-

7

венно внедрять на ПАТП, в отличие от технологий управления эксплуатацион-

ными доходами, которые являются сферой муниципального регулирования.

В результате регрессионно-корреляционного анализа зависимости удель-

ных эксплуатационных расходов автобусов от их пробега С(L) был определен экспоненциальный характер этой зависимости

где Со - значение величины удельных расходов в начале эксплуатации автобу-

сов;

β - коэффициент интенсивности изменения удельных эксплуатационных расходов (коэффициент интенсивности «изнашивания» автобуса);

L - величина пробега автобуса, тыс. км.

Основное влияние на значение показателя Со оказывает уровень техниче-

ского состояния автобуса в момент его приобретения. Как правило, при покуп-

ке автобуса уровень его технического состояния определяется субъективно, ос-

новываясь на данных по году выпуска автобуса, его пробега на момент прода-

жи (покупки), визуальной оценке технического состояния узлов и агрегатов ав-

тобуса, а также с использованием диагностического оборудования. Применение диагностирования автобуса с целью определения уровня его технического со-

стояния в значительной степени позволяет сократить риски при покупке.

Динамика изменения величины удельных расходов на эксплуатацию ав-

тобусов с увеличением пробега характеризуется коэффициентом интенсивности изнашивания автобуса β.

Коэффициент интенсивности изнашивания β является комплексным пока-

зателем и зависит от семи групп факторов. Первая группа факторов С01 харак-

теризует квалификацию и условия работы персонала. Вторая группа факторов

С02 характеризует информатизацию предприятия. Третья группа факторов С03

характеризует обеспеченность предприятия технологическим оборудованием и производственными площадями. Четвертая группа факторов С04 характеризует подвижной состав предприятия, его надежность. Пятая группа факторов С05 ха-

8

рактеризует условия эксплуатации подвижного состава. Шестая группа факто-

ров С06 характеризует качество используемых эксплуатационных материалов.

Седьмая группа факторов С07 характеризует наличие на предприятии системы ТО, ТР и оценку ее качества.

Таким образом, зависимость коэффициента интенсивности изнашивания автобуса β от перечисленных групп факторов можно записать в виде

где а1, а2, …, а7 – эмпирические коэффициенты.

Факторы С06 и С02, характеризующие соответственно влияние эксплуата-

ционных материалов и информатизацию предприятия, оказывают наименьшее влияние на ресурс автобусов. Фактор С04, учитывающий особенность подвиж-

ного состава, можно исключить из рассмотрения в виду выбора для анализа од-

ной модели автобусов в рамках решаемой задачи. Фактор С05, характеризую-

щий условия эксплуатации подвижного состава, также следует исключить из рассмотрения, т.к. он является неуправляемым для предприятия. В результате выражение (3) примет окончательный вид

(4)

Увеличение ресурса автобусов характеризуется уменьшением коэффици-

ента β за счет оказания управляющих воздействий на формирование значений факторов С01, С03, С07 путем повышения квалификации персонала и улучшения условий труда, внедрения инновационного оборудования, расширения произ-

водственных участков в пределах необходимых мощностей, повышения каче-

ства ТО и ТР. Наиболее управляемыми факторами являются условия работы персонала и обеспеченность предприятия технологическим оборудованием и производственными площадями.

Основное влияние на значение показателя удельных эксплуатационных доходов оказывает величина пассажиропотока на предполагаемом маршруте работы автобуса, система оплаты проезда пассажиров, утвержденная органами местного самоуправления субъектов РФ. Спрогнозировать доходы перевозчика

9

от работы автобуса на линии с помощью математических методов довольно сложно. Это связано с высокой степенью зависимости доходности от внешних факторов (изменение тарифной политики региона, открытие смежных маршру-

тов и т.д.).

В результате регрессионно-корреляционного анализа зависимости удель-

ных эксплуатационных доходов автобусов от их пробега D(L) была получена модель, описываемая полиномиальной зависимостью

где , φ и - эмпирические коэффициенты.

Пример. Автобусы MAN-NL202, эксплуатируемые индивидуальным предпринимателем (ИП) на городских маршрутах, были приобретены в Герма-

нии и имеют пробег в среднем 700 - 800 тыс. км. По России средний пробег на настоящее время составляет до 400 тыс. км. На регулярность выполнения рей-

сов, которая достигает 95-98 %, основное влияние оказывает неудовлетвори-

тельное техническое состояние элементов автобусов.

По результатам анализа статистических данных об эксплуатации 17 авто-

бусов MAN-NL202 за 3 года было составлено уравнение регрессии, характери-

зующее зависимость удельных эксплуатационных расходов от пробега

и уравнение регрессии, характеризующее зависимость удельных эксплуатаци-

онных доходов автобусов от их пробега

В результате по формуле (1) была построена зависимость динамики пока-

зателя удельной эксплуатационной прибыли P(L) . Графики функций, характе-

ризующих зависимость удельных эксплуатационных расходов, удельных экс-

плуатационных доходов и удельной эксплуатационной прибыли автобусов от их пробега, представлены на рисунке.

При анализе зависимости удельной прибыли от пробега рассматриваемый

период работы автобусов можно разделить на три зоны.

10

Рис. Зависимости удельных эксплуатационных расходов С(L), удельных эксплуатационных доходов D(L), удельной эксплуатационной прибыли Р(L) го-

родских автобусов

Зона А «Зона освоения техники» - это период, в котором значение удель-

ной эксплуатационной прибыли отрицательно. Это объясняется тем, что в дан-

ный период происходит освоение службами предприятия и водителями приоб-

ретенного подвижного состава.

Основными факторами, влияющими на продолжительность зоны А, яв-

ляются:

1)техническое состояние автобусов в момент их приобретения;

2)скорость освоения приобретенных автобусов работниками технической службы предприятия;

3)возможная нехватка специализированного оборудования для ремонта;

4)наработка связей, способов поставки запасных частей и комплектующих для ТО и ТР приобретенных автобусов;

5)скорость освоения приобретенных автобусов водителями.

11

Все перечисленные выше причины влекут за собой увеличение количест-

ва операций ремонта, увеличение их продолжительности и соответственно снижение выручки, получаемой от работы на маршруте.

Если приобретать автобусы марок и моделей, аналоги которых уже име-

ются на балансе ПАТП, то зону А можно существенно сократить, т.к. будут от-

сутствовать факторы 2-5 снижения рентабельности. Но автомобильная про-

мышленность европейских стран развивается довольно стремительно, и если для обновления парка приобретать подвижной состав фиксированного возраста,

то освоения новых модификаций автобусов не избежать.

Согласно экспериментальным данным зависимости Р(L) продолжитель-

ность периода освоения новой техники соответствует около 150 тыс. км пробе-

га.

Зона Б «Зона полезной эксплуатации техники» - это период, в котором показатели удельной эксплуатационной прибыли положительны.

На основании проанализированных данных продолжительность «зоны полезной эксплуатации техники» в рассматриваемых условиях эксплуатации соответствует наработке 700 - 750 тыс. км.

Во время работы автобуса в зоне Б возникают неисправности, устранение которых требует значительных материальных затрат (ремонт двигателя, кузов-

ной ремонт и т.д.), и при этом значение удельной прибыли резко падает ниже нулевой отметки (т.к. устранение подобных неисправностей как правило со-

провождается длительными простоями). Но эти скачкообразные снижения рен-

табельности не носят системного характера. Согласно рисунку, суммарные по-

казатели рентабельности все равно продолжают находиться в положительной зоне.

С другой стороны резкое снижение удельной прибыли сигнализирует о достижении определенными агрегатами автобуса предельного состояния. Ин-

женерно-техническая служба предприятия должна оперативно реагировать на возникновение таких неисправностей для повышения коэффициента техниче-

12